Información Tecnológica AnálisisVol. 24(1), de 3-14Contaminantes (2013) en la Cuenca del Río Aconcagua en Chile. Préndez doi: 10.4067/S0718-07642013000100002 Análisis de Contaminantes en la Cuenca del Río Aconcagua en Chile. Evaluación de Riesgo Humano y Ambiental Margarita Préndez(1) y Víctor Calderón(2) (1) Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Laboratorio de Química de la Atmósfera, Sergio Livingston 1007, Independencia, Santiago-Chile (2) Universidad de Chile, Magister en Gestión y Planificación Ambiental, Santiago-Chile Recibido Abr. 12, 2012; Aceptado Jun. 07, 2012; Versión final recibida Ago. 01, 2012 Resumen Se presenta un estudio y análisis de contaminantes del aire en una zona de sostenido desarrollo industrial y agrícola en Chile. El estudio comprende la cuenca del río Aconcagua incluyendo varias comunas de las provincias de Valparaíso, Quillota, San Felipe y Marga Marga. La información obtenida de las redes de monitoreo de calidad de aire reguladas por la autoridad ambiental y sanitaria, durante el período 1998 a 2008, se utilizó para elaborar un método de evaluación cualitativa del riesgo de la contaminación para la salud humana y la vegetación. El método evidenció zonas de alto riesgo para la vegetación y la vida humana y otras que debieran ser declaradas zonas saturadas. También mostró la necesidad de establecer normas primarias y secundarias, en particular para algunos elementos traza considerando la importancia de la zona como exportadora de productos agrícolas. Palabras clave: calidad del aire de la cuenca, contaminantes, riesgo humano, riesgo ambiental, zonificación Analysis of Pollutants in the Watershed of the Aconcagua River in Chile. Evaluation of Human and Environmental Risks Abstract This paper presents a study and analysis of air pollutants in an area of permanent industrial and agricultural development in Chile. The study considers the watershed of the Aconcagua river including several cities of the provinces of Valparaiso, Quillota, San Felipe and Marga Marga. The information obtained from monitoring networks of air quality that are regulated by the Chilean health and environmental authorities, during the period 1998 to 2008, was used to develop a qualitative method to assess the risk of contamination to human health and vegetation. The method showed areas of high risk to vegetation and human life and other areas that should be declared as saturated zones. It was also demonstrated that it is necessary to establish primary and secondary standards, particularly for some trace elements considering the importance of the area as an exporter of agricultural products. Keywords: watershed air quality, pollutants, human risk, environmental risk, zoning Información Tecnológica Vol. 24 Nº 1 - 2013 3 Análisis de Contaminantes en la Cuenca del Río Aconcagua en Chile. Préndez INTRODUCCIÓN La cuenca del Aconcagua, específicamente las comunas de: Concón en la provincia de Valparaíso, Quillota, La Cruz, La Calera, Nogales e Hijuelas en la provincia de Quillota, Llay Llay, Catemu y Panquehue en la provincia de San Felipe y Limache en la provincia del Marga Marga, es una zona relevante para el desarrollo económico de la Región de Valparaíso y del país. La presión antropogénica que ha provocado su sostenido crecimiento, ha causado que la calidad ambiental y en especial la calidad del aire sea un tema sensible para el sector productivo agro-industrial presente en la zona, las autoridades y la comunidad. El Censo 2002 mostraba para la Provincia de Quillota 175.917 habitantes y para la provincia de San Felipe 131.911 habitantes. En ellas destaca la actividad frutícola, especialmente la producción de palta, cítricos y vides, siendo los principales mercados EEUU y Holanda para paltas y EEUU y Corea del Sur para las naranjas (ASIVA, 2011). El estudio realizado por CENMA, (2001), concluye que los principales problemas de la calidad del aire de la zona son las altas concentraciones de material particulado respirable y la alta concentración de O3 en la comuna de Hijuelas. En la última década las fuentes emisoras industriales de la zona (generación energética, producción de cemento, refinación de petróleo y fundición de cobre) han expandido sus proyectos y modificado sus procesos productivos. La escasez de gas natural y el encarecimiento de los combustibles han inducido al mayor uso de petróleo diesel, carbón de petróleo (petcoke) y combustibles alternativos, configurando un escenario desfavorable para la calidad del aire y por ende para la salud de la población y la vegetación. Paralelamente, las evaluaciones ambientales de proyectos han permitido generar una base de datos a partir de redes de monitoreo de la calidad del aire que abarca, en algunos casos, a una década de mediciones. La Autoridad Sanitaria de cada región (ASR) administra y monitorea la calidad del aire registrada en las estaciones de monitoreo públicas y fiscaliza las redes y/o estaciones de monitoreo privadas. La vigilancia de la calidad secundaria del aire le compete al Servicio Agrícola y Ganadero (SAG). En líneas generales, las estaciones de monitoreo se asocian a planes de descontaminación o a la ejecución de proyectos de inversión evaluados en el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA). El Sistema Nacional de Calidad del Aire (SINCA), permite gestionar la información sobre calidad del aire, coordinado por el Ministerio del Medio Ambiente (ex CONAMA), en conjunto con los organismos competentes en la materia (ASR y SAG). Las emisiones atmosféricas, se encuentran reguladas por las normas de emisión. Dentro de los alcances del Registro de Emisión y Transferencia de Contaminantes (RETC), coordinado por el Ministerio del Medio Ambiente y fiscalizado por la ASR, las empresas deben informar cada año a la autoridad sus emisiones a través de la Declaración de Emisiones (DS 138/2005). Toda esta valiosa información no se encuentra visibilizada a nivel de cuenca y queda fragmentada en las instancias respectivas. El propósito de este trabajo es desarrollar, desde un enfoque de riesgo, un método que dé cuenta del estado de la calidad del aire de la cuenca del Aconcagua y los potenciales efectos sobre los habitantes y la vegetación, incluídos los cultivos de exportación, principalmente paltos, cítricos y vides. La atmósfera está constituida básicamente por 78% nitrógeno molecular y casi 21% oxígeno molecular, además de 0,9% de argón y niveles traza de una multitud de otras especies químicas que definen las propiedades químicas y radiativas de la atmósfera, e interconectan los sistemas bióticos y abióticos estableciendo las condiciones para la vida (Gallardo, 2006). La alteración de la concentración de dichas trazas por las actividades humanas ha generado procesos de contaminación a diversas escalas espaciales y temporales. A nivel de las ciudades, la contaminación atmosférica se ha transformado en un problema de salud pública (Gramsch et al, 2006; Tak Sun Yu et al, 2012). Cuando un contaminante entra a la atmósfera su comportamiento es afectado por factores propios de su naturaleza química, sus características fisicoquímicas, la cantidad y frecuencia de emisión, y por factores externos: presencia de otras sustancias en el medio e interacciones con dichas sustancias, factores geográficos y factores meteorológicos como temperatura, humedad relativa, radiación solar, presión atmosférica, velocidad y dirección del viento, entre otros. Como consecuencia, las especies químicas presentes en el aire pueden ser muy diferentes de las emitidas, así como sus efectos sobre la salud humana y ambiental (Seguel et al, 2009). Además, el alcance de los contaminantes bajo ciertas condiciones de ventilación puede ir desde escalas espaciales locales a regionales e incluso globales. De las especies traza presentes en la atmósfera sólo algunas han sido de interés regulatorio por sus efectos en receptores humanos y vegetales. Entre estos se cuentan MP10 y MP2,5 (material particulado de diámetro aerodinámico < 10 y a 2,5 μm, respectivamente), dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO), hidrocarburos totales (HCT) y ozono (O3). Entre los hidrocarburos están el metano (corresponde al 40%-80% de los hidrocarburos presentes en una atmósfera urbana) y los alquenos y acetilenos, los hidrocarburos aromáticos, tales como el benceno, tolueno y xileno y los terpenos, hidrocarburos volátiles emitidos de fuentes naturales (biogénicos), todos ellos agrupados como Hidrocarburos No Metánicos (HCNM) 4 Información Tecnológica Vol. 24 Nº 1 - 2013 Análisis de Contaminantes en la Cuenca del Río Aconcagua en Chile. Préndez (Rana, 2006). Ciertos tipos de HCNM reaccionan en presencia de radiación solar con los NOx originando oxidantes fotoquímicos tales como el O3 y la familia de los peroxiacil nitratos (PANs), compuestos de alta toxicidad (Préndez, 1993). En Chile se han establecido normas primarias de calidad del aire para los denominados contaminantes criterio: SO2, NO2, MP10, O3 y CO, y una norma para el Pb presente en el MP10. Como normas secundarias, para la protección de especies vegetales y ecosistemas, sólo están normados el SO2 y el material particulado sedimentable (diámetro aerodinámico superior a 45 μm), esto último sólo aplicable en la cuenca del Huasco en la región de Atacama. La Organización Mundial de la Salud (OMS), 2006, sobre la base de diversos estudios epidemiológicos, evidencia los efectos perjudiciales que tiene la exposición a gases como SO2, NOX y O3, así como también al MP10 y a algunos elementos traza presentes